Termodinâmica e a Fotossíntese

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Termodinâmica e a Fotossíntese: 
Comportamento das moléculas de água 
Termodinâmica e Fotossíntese: comportamento das moléculas de água
Alunos :
Professor :
O que é a energia?
O que é energia?
Capacidade de gerar trabalho. 
Encontrada em várias coisas. 
Está associada à capacidade de produção de ação e/ou movimento e manifesta-se de muitas formas diferentes, como movimento de corpos, calor, eletricidade etc.
Transformação   
Termodinâmica 
É a ciência que estuda as propriedades macroscópicas de um sistema e as transformações de energia
Permite prever a direção em que o sistema vai modificar espontaneamente 
Potencial osmótico de uma solução e sua pressão de vapor 
Potencial elétrico de uma membrana que caracteriaza o sistema em observação 
Termodinâmica 
A termodinâmica inclui três leis com várias conseqüências em diversas áreas do conhecimento
 Assim, de maneira grosseira, podemos dizer, com base em princípios termodinâmicos, que a vida é possível às custas do aumento na entropia do meio ambiente e que seres vivos obtém ordem causando desordem (quebra) dos nutrientes que assimilam o que se dá através do metabolismo.
Termodinâmica 
A Primeira Lei: Conservação da Energia
A Segunda Lei: Entropia
A Terceira Lei: Energia Livre
A Primeira Lei: Conservação da Energia
 Esta lei relaciona a conservação de energia durante os processos onde o calor é trocado com as vizinhanças do sistema. Em resumo, a energia interna (U) de um sistema é conservada, não pode ser criada nem destruída mas pode ser convertida de uma forma em outra forma de energia.
A energia é algo que não pode ser construído e nem destruído
A Primeira Lei: Conservação da Energia
Entalpia – Medida de energia associada ao estado da matéria (pressão e volume) 
Uma variação na entalpia de um sistema é igual ao calor liberado ou absorvido [ΔH = q]. 
Pode-se observar que quando transferimos energia como calor, a entalpia do sistema aumenta. 
Quando energia deixa o sistema, a entalpia diminui.
A Segunda Lei: Entropia
“Todo sistema possui uma função de estado extensiva, chamada entropia e que apresenta as seguintes propriedades: Durante um processo reversível a entropia do universo permanece constante. Para os processos irreversíveis, a entropia do universo aumenta.”
A Segunda Lei: Entropia
 Energia e matéria exibem uma tendência a se tornar cada vez mais desordenadas. A medida da desordem é a Entropia (S). 
O grau de desordem de um sistema é indicado pela Entropia (S). Em sistemas vivos, a variação de entropia pode ser determinada a partir de medidas de calor, pela equação
A Terceira Lei: Energia Livre
“A entropia de qualquer cristal perfeito de substâncias ou elementos puros é zero quando a temperatura absoluta é zero”
“O mundo tende ao caos” e “a vida contraria a 2ª lei da termodinâmica”.
Reações exergônicas e endergônicas 
Questão disparadora:
Sabendo das leis da termodinâmica e da tendência à desorganização, COMO OS ORGANISMOS CRIAM E MANTÊM SUA ESTRUTURA TÃO COMPLEXA NESSE AMBIENTE?
Fotossíntese e a transformação de energia  
Equívoco: Diz-se que os seres autótrofos produzem energia. Por que é um erro?
Processos:
Etapa Fotoquímica (fase clara): 
Fotofosforilação e fotólise de água
Etapa Química (fase escura): 
Ciclo das pentoses
Etapa fotoquímica (fase clara)
Fotofosforilação:
Excitabilidade de elétrons da clorofila em consequência dos comprimentos luminosos;
Liberação de energia em forma de ATP.
Fotólise:
Quebra da molécula de água;
Formação de moléculas de O2;
Etapa química (escura):
Ciclo das pentoses:
Combinação de CO2 atmosférico com hidrogênio vindo da quebra de moléculas de água;
Forma-se glicose, tendo como fonte de energia o ATP da fotofosforilação.
Teoria de Dixon e a perda de água por vapor
Três princípios - Tensão, Coesão e Transpiração
Capilaridade - adesão das moléculas de água 
Evapotranspiração
Teoria de Dixon e a perda de água por vapor
Estratégias de resistência a perda de água:
Hidráulica - cutícula da folha 
Camada limítrofe 
Estomática 
Transformações de energia dos 
seres vivos
Incorporam energia;
Repõe ao ambiente em forma menos utilizável;
Seres vivos – sistemas abertos – dependentes do meio;